captacion coyorcoJIJIJI.xlsx

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    23-Dec-2015

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BARRAJEINSTALACIN DE BOCATOMA Y MEJORAMIENTO CANAL COYORCO DISTRITO ASUNCIN - CAJAMARCADISEO DE BOCATOMA CON BARRAJE FIJO1.0CAUDALESCaudal mximo delrio para un periodo de retorno de 20 aos:Qmax=111.32m/seg2.0DISENO DE LA BOCATOMA2.1Caractersticas Hidrulicas en el roLongitud de barraje (B)13.00Cota en el cauce del ro en 0+0001696.00Cota en el cauce del ro en 0+022.50 (Co)1695.00Longitud del tramo del ro29.00Pendiente en el ro (S)0.03448Factor de rugosidad en el ro0.045002.1Altura de Barraje (P)Segn Mansen y Rosell la altura de barraje se determina con la siguiente frmula:Cc=Co + P=Co + (ho + h + 0.20)=1696.20H=0.20ho=0.70h=0.30Longitud de barraje (B)13.00Cota canal en 0+0001695.43

Cc =1696.20H

h1695.70PhoCo =1695.00

2.2Carga Sobre la Cresta del Vertedero (He)Qmax=Cd x L x HeHe=(Qmax / (Cd x L))siendo C=0.81Cd=(2/3) (2g) C2.3919013358He=2.34mHvHeHd

YP

2.3Velocidad de Llegada (V)P + He=Y + HvHv=Q / (2g x B x Y)P=ho + h + H=1.201.20+2.34=3.54=Y + Q / (2g x B x Y)=Y +3.737/YPor tanteo Y=3.17f(Y)=3.542OKHd=He - Hv1.9683118944V=Q / (B x Y)2.702.4Forma del Perfil de la Cresta de Barraje VertederoComo el paramento del barraje es vertical, entonces:X=k (Hd) Ydonde:n =1.85k =2.00X=3.556Y.282Hd.282Hd=0.555.175Hd.175Hd=0.3444545815X0.2Hd=0.39366237890.5Hd=0.9841559472R= 0.20HdR= 0.5Hd

Y

X0.000.100.200.300.400.500.600.801.001.201.251.321.40Y0.000.000.010.030.050.080.110.190.280.390.420.470.52

2.5Curva de Transicin Entre el Escarpe y el Solado de la Poza

R=Arc Tg (1/z)1T=R Tg (/2)zRSe recomienda:0.5HdR2Hd1.1701127915R4.6804511659TSe ha toma el valor de:R=1.50Segn el perfil de cresta vertedero Z=1=45.00T=0.62Ancho del Cimiento=0.282Hd + X + T=1.176Tomar2.00El Estudio de suelos recomienda un ancho mnimo de 1.50m2.6Clculo de Y (Tirante al Pie del Barraje del Vertedero) +

Aguas Arriba:Eo =Co + P + Hd + V /2gPor Bernoulli tenemos:E=C + Y + V / 2gEo =E + Hf-V=(2g (C - C + P + Hd - Y + VH/2g - Hf-))C - C=1.00r=0.4Hf-=0.10VH/2gY>0.101.040V=(2g (r + P + Hd - Y + 0.90 x VH/2g))8.24Comprobacin:V=Q / A8.23OKY=-Y/2+(Y/4 + 2 V Y / 9.81)3.31V=2.592.7Dimensionamiento de la PozaProfundidad=r =0.40Longitud de la poza=L =4 YU.S. Bereau of Reclamation13.2440320181Tomamos13.00Utiliza las formulas empiricas y experimentales que orientan para la toma de decisinLc1 = 5 (d2 - d1)Formulas segn el criterio de SchoklischLc2 = 6 (d2 - d1)Formulas segn el criterio de LinquistLc3 = 6 d1 (V1/(g d1)^1/2)Fomulas segn el criterio de SafranezLc4 = 5 d2Fomulas segn el criterio de Burean of RedamationLc5 = 2.5 (1.9 d2 - d1)Fomulas segn el criterio de Paulaski

Datos:Tirante contraido al pie del vertederod1 (m)1.04Tirante conjugado d2d2 (m)3.31Velocidad en el pie del vertederoV1 (m/s)8.24Aceleracion de la gravedadg (m/s2)9.81

ResultadosLongitud de colchon discipador 111.3550400226Longitud de colchon discipador 2Lc 2 (m)13.6260480271Longitud de colchon discipador 3Lc 3 (m)16.10Longitud de colchon discipador 4Lc 4 (m)16.56Longitud de colchon discipador 5Lc 5 (m)13.1272880215Longitud de colchon discipador maximoLc max.(m)16.56Longitud de colchon discipador promedioLc pro. (m)14.1543.835644753Longitud de colchon discipador minimoLc min (m)13.127288021514.6118815843Longitud de colchon discipador elegidoLc (m)14.00Entonces se toma el valor de Lc de acuerdo al criterio del diseador

2.8Clculo del Tirante Aguas AbajoLa condicin ptima:Y=Yn + rPocas veces se presenta, por lo que Gonzlez y Mansen recomeindan:Yn+r=1.15 YYn=3.41

2.9Longitud de Cimentacin y Control de FiltracinH=N.A. Arriba-N.A. AbajoC=1694.60N.A. Arriba=C + P + Hd1698.17N.A. Abajo=Cn + Yn1698.41H=(Aguas mximas)-0.24Segn Krochin, considera la siguiente frmula:LC=(1/3) LH+ LVCL x H LH=6.50 LV=3.60(1/3) LH+ LV=5.77CL=(Segn tabla para gravas y arenas )3.50LC=5.7666666667CL x H=-0.845.7666666667-0.84O.K.2.10Espesor del Solado o Colchn Disipador (t)Peso de la estructura (W)Supresin (Sp)c x A x t=HO x A x SpSp= b c' (h + h' - (h/L)xc'=factor de subpresin para material permeable1.00Sp=0.50t=0.28t=Redondeando0.302.11SifonamientoC=LC / H>Al valor de 3.5C=-24.09-24.09>3.50La estructura desde el punto de vista hidrulicos cumple con todas las condiciones.

Estructura de laPosa DisipadoraDISEO ESTRUCTURAL DE SISTEMA DE LA POSA DISIPADORAAnalisis de Subpresion de la bocatoma..Calculo de la posicion de los lloradores.

Segn Lfn < Lcomp, significa que la longitud de filtracion necesaria < la longitud de filtracion compensada en posicion "d" de los lloradores o filtros:

Valores del coeficiente de Filtracion "C"Materiales BlighLaneKomoyArena fina y limosas15--187--8.508--10Arena muy fina Arenas comunes9--125--66--7Arena de grano grueso Canto rodado, grava y arena4--92.5--43--6Suelos arcillosos 6--71.6--33--6Cascajo con grava y arena 6--41.6--33--6

Calculo de la Longitud de filtracion necesaria "L"Lfn = C*HC = Valor del coeficiente de filtracion =6.00Segn komoyH =1.968m.Lfn = C*H =11.810m.Lcomp = lv + lh/3Donde:lh = ld + d

Por lo tanto: Lcomp = lv + (ldd + d)/3 Igualando: Lcomp = Lnec, se procede a calcular d:d = 3*(Lnec - lv) - ldd

Despejando se obtiene:ldd =2.000m.lv =0.000m.d =33.430m.Se asume un d =14.000m.

Verificacion de la longitud de percolacion

Verificacion de la Longitud de filtracion necesaria segn Lane:Se calcula una longitud de filtracion compensada la cual debera ser mayor que la longitud de filtracion necesaria.

Lfc = 0.333*lh + lvldd =0.40m.d =1.60m.lpd =1.00m.lh = (2-3) + (4-5) + (6-7) =3.00m.e pd =0.30m.add =1.00m.adp =0.50m.lv = (1-2) + (3-4)+(5-6)+(7-8) =3.60m.Verificando se tiene:Lfc =4.600m.Cumple Lfc > LfnVerificacion de la Longitud de filtracion necesaria considerando los lloraderos:

Lfc = 0.333*lh' + lv'

lh' = ldd + d =2.00m. lv' = (1-2) + (3-4) =2.30m. Mayor informacion (MPG-T)Lfc =2.97m.Cumple Lfc > LfnCalculo del diagrama de la supresion.Segn el ing E. W. Lane:Sx = (Hx - H*Lx/Lfn)* gwDonde:Sx = Subpresio (kg/m2)Hx = Profundidad de un punto cualquiera con respecto al punto 1H/Lfn = Carga perdida por unidad de longitud de filtracion necesaria.Lx = Longitud de filtracion compensada.gw = Pesos especifico del agua = 1000kg/m3

Considerando constantes en la formula H y Lfn:H =0.650m.Lfn =3.900m.H / lfn =0.167m.

Para el punto 01 se tiene:Hx = H + P =1.710m.lh =0.000m.lv =0.000m.lx =0.000m.Reemplazando se tiene:Sx = S1 = 1710.00kg/m2

Para el punto 02 se tiene:Hx = H + P + add + epd =3.01m.lh =0.00m.lv = (1-2) =1.30m.lx =1.30m.Reemplazando se tiene:Sx = S2 = 2793.3333333333kg/m2Para el punto 03 se tiene:Hx = H + P + (1-2) =3.010m.lh = (2-3) =0.400m.lv = (1-2) =1.300m.lx =1.433m.Reemplazando se tiene:Sx = S3 = 2771.1111333333kg/m2

Para el punto 04 se tiene:Hx = H + P + epd =2.010m.lh = (2-3) =0.400m.lv = (1-2) + (3-4) =2.300m.lx =2.433m.Reemplazando se tiene:Sx = S4 = 1604.4444666667kg/m2

Para el punto 05 se tiene:Hx = h+ P + epd =2.010m.lh = (2-3) + (4-5) =14.4m.lv = (1-2) + (3-4) =2.300m.lx =7.100m.Reemplazando se tiene:Sx = S5 = 826.667kg/m2

Para el punto 06 se tiene:Hx = H + P + epd + adp =3.110m.lh = (2-3) + (4-5) =14.400m.lv = (1-2) + (3-4) +(5-6) =3.400m.lx =8.200m.Reemplazando se tiene:Sx = S6 = 1743.334kg/m2

Para el punto 07 se tiene:Hx = H + P + epd + adp =3.110m.lh = (2-3) + (4-5) + (6-7) =14.400m.lv = (1-2) + (3-4) + (5-6) =4.400m.lx =9.200m.Reemplazando se tiene:Sx = S7 = 1576.67kg/m2

Para el punto 08 se tiene:Hx = H + P =1.710m.lh = (2-3) + (4-5) + (6-7) =14.400m.lv = (1-2) + (3-4) + (5-6) + (7-8) =0.000m.lx =4.800m.Reemplazando se tiene:Sx = S8 = 910.001kg/m2

Diagrma de presiones :

Reumen General :Punto =12345678X =0.0000.000.4000.40014.40014.40014.40014.400Sx =-1710.00-2793.33-2771.11-1604.44-826.67-1743.33-1576.67-910.00

8.12. Espesor de la Poza Amortiguadora:

Dimensionamiento de la PozaProfundidad= r = C - C=0.20Longitud de la pozaL = 4 YU.S. Bereau of Reclamation13.631Redondeando3.00

La subpresin se hallar mediante la siguiente formula:

donde:Peso especifico del agua1000kg/m3b =Ancho de la seccin1.00m.c =Coeficiente de subpresin, varia ( 0 - 1 )0.55Para concreto sobre roca de mediana calidadh =Carga efectiva que produce la filtracinh' =Profundidad de un punto cualquiera con respecto a A, donde se inicia la filtracin.(h/L)Lx =Carga perdida en un recorrido Lx

Mediante la subpresin en el punto "x", se hallar el espesor de la poza, asumimos espesor de:0.35 m

3998.08msnm0.010.25 (P+H)0.64Ho = 0.91 m1.012.13751.65

0.8e=0.250.743997.18msnm0.11.300.50 m26.00 m383e=0.2514

*Predimensionado de los dentellados posteriores y delanteros:0.80.25

1.1

116.60.5

10.4

Para condiciones de caudal mximo

O sea cuando hay agua en el colchn.

h = d1 +hv1 -d2h=1.01h/L =0.071e = (4/3) x (Spx / 2400)L =14.2Lx =7.05h' =0.55Spx =582.21 kge =0.32344777

Para esta condicin el espesor asumido satisface los esfuerzos de Subpresin

Para condiciones de agua a nivel de cimacio

O sea cuando no hay agua en el colchn

h =1.11Spx =609.90 kgh /L =0.08e =0.3388331377

Para esta condicin el espesor asumido satisface los esfuerzos de Subpresin

entonces usamos un espesor de 0,35

Longitud: Hasta la terminacin de la poza mnimo =8.00 6

epd87654321lddadddldplpdYnadplhlv87654321lddaddepddldlpdYnadpHxHH + Paddepdd

VENTANA CAPTACIN

3.0ESTRUCTURA PRINCIPAL DE LA TOMA3.1Ventana de CaptacinCc =1696.20H

h1695.70PhoCo

FIGRA N 1Cota en el cauce del ro (Co)1695.00h=0.70h=0.30Q=0.21En poca de estiaje la ventana funciona como vertedero de cresta ancha; segn Kractz y Mansen:L=longitud de la ventanaC=sin contracciones1.84Q=C x L x hh=altura de la ventana0.30L=Q / (C x h)0.6879607002L=Redondeado1.80Se toma una separacin de barrotes igu